乌东德水电站右岸引水洞进口边坡稳定性研究

以工程地质条件详细调查为基础,采用宏观地质分析与极限平衡法、数值模拟法相结合的研究手段,分层次对乌东德水电站右岸引水洞进口边坡整体稳定和局部稳定性进行了系统研究。结果表明:乌东德水电站右岸引水洞进口边坡整体稳定性较好,三维离散元数值模拟结果显示,人工边坡变形以少量回弹变形为主,变形特征不突出。在分析边坡开挖后可能形成的块体边界条件基础上,提出了人工边坡可能出现的块体失稳模式,从块体稳定性影响因素分析入手,建立块体稳定性工程地质评价标准,对块体稳定性进行了宏观地质分析,并采用三维刚体极限平衡方法对可能产生的块体模型进行了计算分析,得到块体开挖后的稳定系数。结果表明,人工边坡可能出现的块体多处于基本稳定状态。综合整体稳定性和局部稳定性研究成果,提出人工边坡加固方案建议。研究成果为工程设计与施工可提供重要依据,并对类似工程提供可以借鉴的经验。     

乌东德水电站右岸拱肩槽边坡稳定性研究

在对拱肩槽自然边坡工程地质条件详细调查的基础上,采用工程地质宏观分析和数值计算相结合的研究手段,对拱肩槽人工边坡整体稳定进行了系统研究;通过结构面组合分析,提出了人工边坡可能出现的块体失稳模式;从块体稳定性影响因素入手,建立了块体稳定性评价标准,并评价了块体的稳定性。工程地质宏观分析表明：拱肩槽边坡整体稳定性较好,数值模拟计算结果显示人工边坡变形特征不突出、稳定系数较高,人工边坡可能出现的块体多处于基本稳定状态。研究成果为工程设计与施工提供了重要依据,并对类似工程提供了可借鉴的经验。     

乌东德水电站边坡岩体卸荷特征及稳定性评价

就水电工程而言,高陡边坡岩体卸荷可能导致边坡整体或局部失稳,对水电工程的施工及运行安全构成威胁。以乌东德水电站坝址区高陡岩质边坡为研究对象,在边坡卸荷岩体宏观地质特征、渗透特征及弹性波特征3方面研究的基础上,综合分析确定了坝址区边坡岩体卸荷的水平深度及特征,并就卸荷带岩体总体稳定性进行了分析评价。总体认为,乌东德水电站坝址区边坡岩体卸荷变形微弱,边坡总体稳定性较好。      

乌东德水电站左岸尾水出口边坡动态设计

乌东德水电站左岸尾水隧洞出口边坡为典型陡倾顺向坡,最大坡高114m,顺层滑移是边坡开挖支护设计需解决的关键问题。遵循优化开挖坡比、强化锁口支护的思路开展了施工图阶段设计。由于地质条件复杂,开挖揭露岩体结构与前期勘探成果差异较大,为此开展了边坡动态加固设计。为了对边坡稳定性进行反馈分析,采用FLAC3D三维数值方法研究边坡在开挖卸荷条件下的力学响应、边坡变形破坏机制和潜在失稳模式以及不同工况下整体稳定性安全系数。计算结果及变形监测资料表明,边坡开挖与支护设计合理,满足规范要求,边坡整体稳定。该边坡设计过程可供类似工程参考。     

乌东德水电站泄洪洞出口环境边坡风险评估及管控研究

乌东德水电站泄洪洞出口环境边坡高达746 m,发育82个危险块体，存在块体崩塌滚落的风险，严重威胁下方泄洪洞出口安全。根据块体影响对象不同进行分区，采用三维刚体极限平衡法进行稳定性计算并作针对性防治设计；为有效管控环境边坡风险，提出块体失稳风险定量评估方法，明确了风险管控的重点对象，并按风险高低安排块体施工顺序，采取了设置施工支洞、临时加固块体和安全监测等管控措施，有效保障了工程安全。研究成果可为环境边坡防治设计与管理提供参考。     

大岗山水电站雾化区岩质边坡稳定性研究

水电工程中边坡规模越来越大,工程地质条件日趋复杂,工程边坡的稳定性分析日趋重要。以 在建的大岗山水电站雾化区边坡为对象,采用三维有限元法,获得自然边坡和工程边坡应力场、破坏区 分布规律,并运用三维刚体极限平衡法,分析边坡潜在的空间滑动块体,综合分析边坡在典型工况下的 整体和局部稳定性。计算结果可为实际工程及类似工程的设计与施工提供重要参考。     

乌东德水电站泄洪洞出口左侧边坡变形控制研究

乌东德水电站泄洪洞出口左侧边坡开挖过程中,坡面发生较大变形。基于边坡开挖揭露工程地质条件,通过裂缝调查、监测资料分析边坡变形趋势,建立三维数值模型研究边坡变形机理,并在此基础上提出并实施了"系统锚固、坡面灌浆、坡比调整"的系统加固处理方案。后期边坡开挖监测数据表明,左侧边坡已经稳定,加固处理措施有效,可为同类工程边坡变形加固处理提供借鉴。     

白鹤滩水电站右岸出线场边坡三维稳定分析

白鹤滩右岸出线场边坡位于白鹤滩水电站右岸坝肩顶部,发育有多条缓倾角错动带,错动带力学性质差,边坡开挖后改变临空面条件,错动带可成为潜在底滑面;另出线场平台紧临右岸坝肩,需评价右岸坝肩边坡开挖对出线场稳定的影响。建立右岸出线场区域的整体三维模型,采用强度折减法分析了自然边坡、人工边坡的稳定性,分析了坝肩边坡开挖对出线场整体稳定的影响。研究结果表明右岸出线场自然边坡和人工边坡整体稳定性较好,但边坡表层岩体受缓倾错动带及随机裂隙的影响,在开挖扰动和临空条件改变状况下,可能会出现局部稳定问题;右岸坝肩边坡开挖对出线场整体稳定的影响较小。     

基于块体单元法的白鹤滩左岸边坡稳定性分析

左岸边坡强卸荷块体系统的稳定问题是白鹤滩水电站题重要工程技术问题之一。针对左岸边坡地形地质条件、变形特征及变形机理的研究,表明结构面组合的三维块体滑动失稳为其主要的破坏模式。常规刚体极限平衡法和连续介质力学方法在求解复杂块体系统稳定时均存在一定的局限性。以块体单元自动识别方法为前处理程序,建立白鹤滩左岸边坡块体系统三维模型,基于弹黏塑性块体单元法(BEM)计算特定块体强度储备安全系数,进行边坡稳定性研究,分析边坡控制性结构面及其关键块体,研究结果与常规刚体极限平衡分析和地质力学模型试验基本一致。块体单元法的分析成果为左岸边坡加固处理提供了依据,同时对复杂块体系统岩体边坡的稳定性研究具有一定指导意义。     

周宁抽水蓄能电站下水库右岸边坡稳定性分析

针对周宁抽水蓄能电站下水库右岸岩质高边坡开挖施工,采用三维离散元数值分析方法,深入开展施工期边坡开挖变形响应特征及稳定性分析评价。分析结果表明:边坡开挖引起的坡体变形量值很小,以卸荷回弹变形为主,典型部位的开挖变形量值总体在10 mm以内;开挖后边坡不存在整体稳定问题,边坡潜在危险区域主要是开口线附近的强卸荷岩体,局部存在块体失稳风险,是施工中需要重点关注的问题,可适当控制爆破药量、加强支护。     

长距离输水中混凝土箱涵开裂过程分析

针对混凝土箱涵的开裂问题,采用三维非线性有限元法,对不同的内水压力、配筋率分析了开裂的可能性.开裂准则采用五参数的Willam-Warnke破坏准则.分析结果表明,选用该破坏准则分析箱涵的开裂问题是合理的.     

不同支座形式对渡槽结构地震响应的影响

针对大型渡槽结构动力响应问题,考虑槽内水体与槽壁的相互作用,采用三维有限元及时程分析技术,建立了大型渡槽结构动力响应分析的力学模型,对不同过水量下结构的动应力及动位移进行了计算分析,得出不同支座形式对槽体结构动应力及动位移的影响,为同类工程设计提供理论依据和指导.     

大型渡槽结构动力响应分析

现针对大型渡槽结构动力响应问题,考虑槽内水体与槽壁的相互作用,采用三维有限元及时程分析技术,建立了大型渡槽结构动力响应分析的力学模型,对不同过水量下结构的动应力及动位移进行了计算分析,得出不同过水量下槽体结构动应力及动位移的变化规律等结论,为同类工程设计提供理论依据和指导。     

三维模态变形体离散元方法及应用研究

首先建立了三维模态变形体离散元(3MDEM)方法,阐述了其基本原理及特点,并应用一系列算例进行了验证。这些算例涵盖了静力到动力、小变形到大位移、连续到非连续等各种不同情况,以综合验证模态变形体离散元实际的计算能力。结果表明,3MDEM在小变形以及连续介质力学领域可以给出和有限元相媲美的应力和位移结果,而在大变形、大位移强非线性领域可以给出与3DEC相媲美的计算结果。最后本文对1981年梅花拱坝的溃坝过程进行仿真研究。通过分析得知,梅花拱坝由于周边缝施工设计不当,沿周边缝抗剪强度过小,导致蓄水后坝肩推力促使坝体沿周边缝发生整体上滑,拱坝失去支撑最终坝体断裂并溃决。     

高岩水库浆砌石空腹重力坝结构安全和稳定性校核

分别用结构力学法和三维有限元法对高岩水库浆砌石空腹重力坝的安全和稳定性进行了校核。分析对比了两类不同方法在空腹坝结构计算及稳定校核中的实用性 ,为空腹坝的设计得出了一些有用结论。     

某灯泡贯流式水电站厂房三维有限元分析

为配合技术设计工作,采用三维有限元法对东南亚地区某灯泡贯流式水电站厂房进行计算分析,研究结构在各种工况下的应力分布规律,根据结构各部位的控制工况和应力分布规律进行结构配筋计算,并对结构设计提出若干优化修改建议。分析结果获得肯定和应用,可以作为同类工程参考。     

强度折减法在蠕滑体边坡稳定分析中的应用

以大型通用有限元分析程序ANSYS为平台,利用基于强度折减技术的弹塑性三维有限元法,对一个蠕滑体边坡进行了整体计算分析。该法可以克服传统极限平衡法和平面有限元法的缺点,较真实地反映整个蠕滑体边坡的稳定状态,为制定工程处理措施提供了参考。     

软土地层中盾构法开挖三维有限元模拟

以某条软土地层中开挖的地铁隧道为例,根据非线性有限元法的基本原理,利用大型非线性有限元软件ADINA三维动态模拟地铁隧道开挖过程,计算结果揭示了在盾构推进过程中地表沉降分布以及特点,得到盾构法开挖引起的地表沉降曲线,其形态与Peck计算得出的横向地表沉降槽正态分布曲线的形态基本一致,隧道轴线正上方地表沉降最为明显。     

祁家渡黄河铁路大桥岸坡数值模拟分析

祁家渡黄河铁路大桥位于甘肃刘家峡水库库区。针对桥梁设计及施工过程中所面对的问题,通过现场调查、室内试验,掌握了桥址岸坡岩土体特征,之后建立二维及三维数值模型,利用FLAC3D软件对所建模型进行数值计算,得到两岸坡现状稳定系数、稳定岸坡角以及岸坡在施工过程中的应力应变状态。计算结果表明:岸坡整体处于稳定状态;岸坡位移及应力集中主要分布于卸荷裂隙带范围内;桥墩基槽开挖可能导致基坑后壁局部失稳。最终,根据稳定性分析结果提出相应支护建议,以达到保证桥址岸坡稳定的目的。     

开建桥电站调压井围岩及支护结构研究

以四川省尼日河开建桥电站调压井为对象,探索和研究了用三维有限元方法模拟调压井的开挖效应;讨论了施工期调压井在开挖过程中应力分布情况与变形规律,以及不同工况下衬砌结构的稳定性;比较了5种衬砌结构的优化方案。分析表明,原设计方案是偏保守的,而对衬砌的结构优化是可行的,对类似工程具有一定的借鉴意义。